Giải bài toán bằng phương pháp trung bình môn Hóa học 12 năm 2021

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và[r]

Trang 1

GIẢI BÀI TOÁN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH MÔN HÓA

HỌC 12 NĂM 2021

I- ĐIỀU KIỆN CỦA BÀI TOÁN KHI GIẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH

Một hỗn hợp gồm nhiều chất cùng tác dụng vớ một chất khác thì có thể thay thế hỗn hợp đó bằng một công thức trung bình với các điều kiện:

- Các phản ứng xảy ra phải xảy ra cùng loại và cùng hiệu suất

- Số mol, thể tích hay khối lượng của chất trung bình phải bằng số mol, thể tích hay khối lượng của hỗn hợp

- Các kết quả phản ứng của chất trung bình phải y hệt như kết quả phản ứng của toàn bộ hỗn hợp

Công thức của chung cho toàn bộ hỗn hợp là công thức trung bình

Khối lượng mol phân tử, số nguyên tử của các nguyên tố, số nhóm chức,…thuộc công thức trung bình là các giá trị trung bình: M, , , x y n

II- CÔNG THỨC KHỐI LƯỢNG MOL PHÂN TỬ TRUNG BÌNH HỖN HỢP (Mhh)

+ Mhh là khối lượng trung bình của một mol hỗn hợp

+ Mhh không phải hằng số mà có giá trị phụ thuộc vào thành phần về lượng các chất trong hỗn hợp:

hh

n M + n M + n M Khoi luong hon hop

M

Tong so mol n + n + n

Nếu hỗn hợp là chất khí thì có thể tính Mhhtheo công thức:

hh

V M + V M + V M M

V + V + V



+ Mhh luôn nằm trong khoảng khối lượng mol phân tử của các chất thành phần nhỏ nhất và lớn nhất:

Mmin < Mhh < Mmax + Biểu thức tính nguyên tử Cacbon trung bình:

2

CO

A

an + bm

n n m n

a + b n

n







Trong đó nA là số mol hỗn hợp chất hữu cơ

Chú ý:

* Nếu hỗn hợp gồm 2 chất có số mol 2 chất bằng nhau thì khối lượng mol trung bình của hỗn hợp cũng chính bằng trung bình cộng khối lượng phân tử của 2 chất và ngược lại

III BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1: Hòa tan 2,97 gam một hỗn hợp 2 muối CaCO3 và BaCO3 bằng dung dịch HCl dư, thu được 448 ml

khí CO2(đktc) Tính thành phần % số mol của mỗi muối trong hỗn hợp?

Trang 2

Hướng dẫn giải

Các phản ứng xảy ra:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O

→ nhh = n(CO2) = 0,448 0,02( )

22,4  mol

Gọi x là thành phần % về số mol của CaCO3 trong hỗn hợp

(1 – x) là thành phần % về số mol của BaCO3 trong hỗn hợp

0,02

% n(BaCO3) = % n(CaCO3) = 50% → Đáp án A

Bài 2: Hòa tan 16,8 gam hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat và sunfit của cùng một kim loại kiềm vào dung

dịch HCl dư thu được 3,36 lit hỗn hợp khí (đktc) Xác định tên kim loại kiềm:

Gọi kim loại kiềm cần tìm là M

MCO3 + 2HCl → MCl2 + CO2 + H2O MSO3 + 2HCl → MCl2 + SO2 + H2O

→ nhh = n(khí) = 3,36 0,15( )

0,15

 

Ta có: 2M + 60 < M < 2M + 80 → 16 < M< 26

Vì M là kim loại kiềm nên M = 23 (Na) → Đáp án B

Bài 3: Cho 6,4 gam hỗn hợp 2 kim loại kế tiếp thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn tác dụng với dung

dịch H2SO4 loãng dư thu được 4,48 lit H2( đktc) Xác định tên 2 kim loại:

A. Be; Mg B Mg; Ca C. Ca; Ba D. Be; Ca

Gọi công thức chung của 2 kim loại nhóm IIA là M:

M + H2SO4 → MSO4 + H2

Ta có: nM = n(H2) = 4,48 6,4

0,2( ) M = 32 22,4 mol  0,2

→ Hai kim loại là Mg(24) và Ca(40) → Đáp án B

Bài 4: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại A,B nằm kế tiếp nhau trong cùng một phân nhóm chính nhóm IA Lấy

6,2 gam X hòa tan hoàn toàn vào nước thu được 2,24 lit H2 (đktc) A,B là:

Gọi công thức chung của 2 kim loại nhóm IA là M:

2M + 2H2O → 2MOH + H2

Trang 3

M = 31

0,2  → Na và K → Đáp án B

Bài 5: Hòa tan hoàn toàn 2,84 gam hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại phân nhóm IIA và thuộc

hai chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hoàn bằng dung dịch HCl ta thu được dung dịch X và 672 ml CO2 (ở đktc)

1 Hãy xác định tên các kim loại

A. Be, Mg B. Mg, Ca C. Ca, Ba D. Ca, Sr

2 Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan?

A. 2 gam B. 2,54 gam C 3,17 gam D. 2,95 gam

1 Gọi A, B là các kim loại cần tìm Các phương trình phản ứng là

ACO3 + 2HCl  ACl2 + H2O + CO2 (1)

BCO3 + 2HCl  BCl2 + H2O + CO2 (2)

(Có thể gọi M là kim loại đại diện cho 2 kim loại A, B lúc đó chỉ cần viết một phương trình phản ứng) Theo các phản ứng (1), (2) tổng số mol các muối cacbonat bằng:

2

CO

0,672

22,4

Vậy KLPTTB của các muối cacbonat là

2,84

0,03

  và MA,B 94,67 60 34,67

Vì thuộc 2 chu kỳ liên tiếp nên hai kim loại đó là Mg (M = 24) và Ca (M = 40)

 Đáp án B

2 KLPTTB của các muối clorua:

Mmuèi clorua34,67 71 105,67 

Khối lượng muối clorua khan là 105,670,03 = 3,17 gam

 Đáp án C

Bài 6: X và Y là hai nguyên tố halogen ở 2 chù kì liên tiếp nhau trong bảng tuần hoàn Để kết tủa hết ion

X-,Y- trong dung dịch chứa 4,4 gam muối natri của chùng cần 150 ml dung dịch AgNO3 0,4M X,Y là:

A. Flo, clo B. Clo, brom C. Brom, iot D. không xác định

Số mol AgNO3 = số mol X- và Y- = 0,4.0,15 = 0,06 (mol)

Khối lượng mol trung bình hai muối là 4,4

M = 73,3

0,06 

→ M = 73,3 - 23 = 50,3 → Clo( 35,5) và Brom (80)

→ Đáp án B

Bài 7: Trong tự nhiên, đồng (Cu) tồn tại dưới hai dạng đồng vị 6329Cu và 6529Cu KLNT (xấp xỉ khối lượng trung bình) của Cu là 63,55 Tính % về khối lượng của mỗi loại đồng vị

Trang 4

Gọi x là % của đồng vị 6529Cu ta có phương trình:

M = 63,55 = 65.x + 63(1  x)

 x = 0,275

Vậy: đồng vị 65Cu chiếm 27,5% và đồng vị 63Cu chiếm 72,5%. Đáp án C

Bài 8: Hỗn hợp khí SO2 và O2 có tỉ khối so với CH4 bằng 3 Cần thêm bao nhiêu lít O2 vào 20 lít hỗn hợp

khí đó để cho tỉ khối so với CH4 giảm đi 1/6, tức bằng 2,5 Các hỗn hợp khí ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất

A. 10 lít B. 20 lít C. 30 lít D. 40 lít

Cách 1: Gọi x là % thể tích của SO2 trong hỗn hợp ban đầu, ta có:

M = 163 = 48 = 64.x + 32(1  x)

 x = 0,5

Vậy: mỗi khí chiếm 50% Như vậy trong 20 lít, mỗi khí chiếm 10 lít

Gọi V là số lít O2 cần thêm vào, ta có:

Giải ra có V = 20 lít (Đáp án B)

Cách 2:

Ghi chú: Có thể coi hỗn hợp khí như một khí có KLPT chính bằng KLPT trung bình của hỗn hợp, ví dụ,

có thể xem không khí như một khí với KLPT là 29

Hỗn hợp khí ban đầu coi như khí thứ nhất (20 lít có M = 163 = 48), còn O2 thêm vào coi như khí thứ hai, ta có phương trình:

Rút ra V = 20 lít  Đáp án B

Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp thu được 25,76 lit

CO2(đktc) và 27 g H2O Xác định CTPT của 2 hiđrocacbon và thành phần % theo số mol của mỗi chất

n(CO2) = 1,15 (mol) ; n(H2O) = 1,5 (mol)

Ta có: n(CO2) < n(H2O) → 2 ankan

n 2n+2

C H  nCO + (n+1)H O

Ta lập tỷ lệ: n+1 1,5

n = 3,28 1,15

Sơ đồ đường chéo:

3

4

3,28





C3H8

C4H10

Trang 5

0,72+0,28

Bài 10: Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp hai rượu no, đơn chức liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được

3,584 lít CO2 ở đktc và 3,96 gam H2O Tính a và xác định CTPT của các rượu

A. 3,32 gam ; CH3OH và C2H5OH B. 4,32 gam ; C2H5OH và C3H7OH

C. 2,32 gam ; C3H7OH và C4H9OH D. 3,32 gam ; C2H5OH và C3H7OH

Gọi n là số nguyên tử C trung bình và x là tổng số mol của hai rượu

CnH2n+1OH + 3nO2

2  n CO2 + (n 1) H O 2

x mol  nx mol  (n 1) x mol

2

CO

3,584

22,4

2

H O

3,96

18

Từ (1) và (2) giải ra x = 0,06 và n = 2,67

Ta có: a = (14n + 18).x = (142,67) + 180,06 = 3,32 gam

n = 2,67  2 5

3 7

C H OH

 Đáp án D

C LUYỆN TẬP

Bài 1 Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp hai axit cacboxylic là đồng đẳng kế tiếp thu được 3,36 lít CO2 (đktc) và 2,7 gam H2O Số mol của mỗi axit lần lượt là

A. 0,05 mol và 0,05 mol B. 0,045 mol và 0,055 mol

C. 0,04 mol và 0,06 mol D. 0,06 mol và 0,04 mol

Bài 2 Có 3 ancol bền không phải là đồng phân của nhau Đốt cháy mỗi chất đều có số mol CO2 bằng 0,75 lần số mol H2O 3 ancol là

A C2H6O; C3H8O; C4H10O B. C3H8O; C3H6O2; C4H10O

C. C3H8O; C3H8O2; C3H8O3 D. C3H8O; C3H6O; C3H8O2

Bài 3 Cho axit oxalic HOOCCOOH tác dụng với hỗn hợp hai ancol no, đơn chức, đồng đẳng liên tiếp thu được 5,28 gam hỗn hợp 3 este trung tính Thủy phân lượng este trên bằng dung dịch NaOH thu được 5,36 gam muối Hai rượu có công thức

A. CH3OH và C2H5OH B. C2H5OH và C3H7OH

C C3H7OH và C4H9OH D. C4H9OH và C5H11OH

Bài 4 Nitro hóa benzen được 14,1 gam hỗn hợp hai chất nitro có khối lượng phân tử hơn kém nhau 45

đvC Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai chất nitro này được 0,07 mol N2 Hai chất nitro đó là

A. C6 H5NO2 và C6H4(NO2)2 B. C6 H4(NO2)2 và C6H3(NO2)3

C. C6 H3(NO2)3 và C6H2(NO2)4 D. C6 H2(NO2)4 và C6H(NO2)5

Trang 6

phần bằng nhau

- Phần 1: cho tác dụng với Na dư, kết thúc phản ứng thu được 3,36 lít H2 (đktc)

- Phần 2: tách nước hoàn toàn ở 180oC, xúc tác H2SO4 đặc thu được một anken cho hấp thụ vào bình đựng dung dịch Brom dư thấy có 32 gam Br2 bị mất màu CTPT hai ancol trên là

A. CH3OH và C2H5OH B. C2H5OH và C3H7OH

C. CH3OH và C3H7OH D. C2H5OH và C4H9OH

Bài 6 Chia hỗn hợp gồm 2 anđehit no đơn chức làm hai phần bằng nhau:

- Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,08 gam nước

- Phần 2: tác dụng với H2 dư (Ni, to) thì thu được hỗn hợp A Đem A đốt cháy hoàn toàn thì thể tích khí CO2 (đktc) thu được là

A. 1,434 lít B. 1,443 lít C. 1,344 lít D. 1,444 lít

Bài 7 Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp Y gồm hai rượu A, B ta được hỗn hợp X gồm các olefin Nếu đốt

cháy hoàn toàn Y thì thu được 0,66 gam CO2 Vậy khi đốt cháy hoàn toàn X thì tổng khối lượng H2O và CO2 tạo ra là

A. 0,903 gam B. 0,39 gam C. 0,94 gam D. 0,93 gam

Bài 8 Cho 9,85 gam hỗn hợp 2 amin đơn chức no bậc 1 tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thì thu được

18,975 gam muối Vậy khối lượng HCl phải dùng là

A. 9,521 gam B 9,125 gam C. 9,215 gam D. 0,704 gam

Bài 9 Cho 4,2 gam hỗn hợp gồm rượu etylic, phenol, axit fomic tác dụng vừa đủ với Na thấy thoát ra

0,672 lít khí (đktc) và một dung dịch Cô cạn dung dịch thu được hỗn hợp X Khối lượng của X là

Bài 10 Hỗn hợp X gồm 2 este A, B đồng phân với nhau và đều được tạo thành từ axit đơn chức và rượu

đơn chức Cho 2,2 gam hỗn hợp X bay hơi ở 136,5oC và 1 atm thì thu được 840 ml hơi este Mặt khác đem thuỷ phân hoàn toàn 26,4 gam hỗn hợp X bằng 100 ml dung dịch NaOH 20% (d = 1,2 g/ml) rồi đem

cô cạn thì thu được 33,8 gam chất rắn khan Vậy công thức phân tử của este là

A. C2H4O2 B. C3H6O2 C. C4H8O2 D. C5H10O2

Bài 11 Đốt cháy hoàn toàn 50 ml hỗn hợp khí X gồm trimetylamin và 2 hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp

bằng một lượng oxi vừa đủ, thu được 375 ml hỗn hợp Y gồm khí và hơi Dẫn toàn bộ Y đi qua dung dịch H2SO4 đặc (dư) Thể tích khí còn lại là 175 ml Các thể tích khí và hơi đo ở cùng điều kiện Hai hiđrocacbon đó là

A. C2H4 và C3H6 B. C3H6 và C4H8 C. C2H6 và C3H8 D. C3H8 và C4H10

Bài 12 Trong một bình kín chứa 0,35 mol C2H2; 0,65 mol H2 và một ít bột Ni Nung nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 bằng 8 Sục X vào lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 đến phản ứng hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y và 24 gam kết tủa Hỗn hợp khí Y phản ứng vừa đủ với bao nhiêu mol Br2 trong dung dịch ?

A. 0,10 mol B. 0,20 mol C. 0,25 mol D. 0,15 mol

Bài 13 Hỗn hợp X gồm hai ancol đơn chức, đồng đẳng kế tiếp Đun nóng 16,6 gam X với H2SO4 đặc ở 140ºC, thu được 13,9 gam hỗn hợp ete (không có sản phẩm hữu cơ nào khác) Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Công thức của hai ancol trong X là:

A. C3H5OH và C4H7OH B. CH3OH và C2H5OH

C. C3H7OH và C4H9OH D. C2H5OH và C3H7OH

Trang 7

Dẫn hỗn hợp A qua bột Ni nung nóng được hỗn hợp khí B Đốt cháy hoàn toàn khí B được 19,8 gam CO2

và 13,5 gam H2O Công thức của hai olefin là

Bài 15 Có 100 gam dung dịch 23% của một axit đơn chức (dung dịch A) Thêm 30 gam một axit đồng

đẳng liên tiếp vào dung dịch ta được dung dịch B Trung hòa 1/10 dung dịch B bằng 500 ml dung dịch NaOH 0,2M (vừa đủ) ta được dung dịch C

1 Hãy xác định CTPT của các axit

2 Cô cạn dung dịch C thì thu được bao nhiêu gam muối khan?

Bài 16 Cho 4,48 lit hỗn hợp X (đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lit dung

dịch Br2 0,5M sau khi phản ứng hoàn toàn số mol Br2 giảm đi một nửa và khồi lượng bình tăng thêm 6,7 gam Công thức phân tử của 2 hiđrocacbon là:

A C2H2 và C4H6 B. C2H2 và C4H8 C C3H4 và C4H8 D. C2H2 và C3H8

Bài 17 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon mạch hở thu được 16,8 lit khí CO2(đktc) và

8,1 gam H2O Hai hiđrocacbon trong hỗn hợp X thuộc cùng dãy đồng đẳng:

C Ankađien hoặc ankin D Aren

Bài 18 Đốt cháy hoàn toàn 1 lit hỗn hợp khí gồm C2H2 và hiđrocacbon X sinh ra 2 lit khí CO2 và 2 lit hơi H2O (các thể tích và hơi đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất) Công thức phân tử của X là:

Bài 19 Hóa hơi 6,7 gam hỗn hợp X gồm CH3COOH, CH3COOC2H5, CH3COOCH3 và HCOOC2H5 thu được 2,24 lit hơi (đktc) Đốt cháy hoàn toàn 6,7 gam X thu được khối lượng nước là:

Bài 20 Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp X gồm 2 ancol A và B ta được hỗn hợp Y gồm các olefin Nếu đốt

cháy hoàn toàn X thì thu được 1,76 gam CO2 Khi đốt cháy hoàn toàn Y thì tổng khối lượng H2O và CO2 tạo ra là:

Trang 8

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh

Học

trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II.Khoá Học Nâng Cao và HSG

THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	878,98 KB